[发明专利]一种多因素一体化高速公路动态车速管控系统

说明书

本发明公开一种多因素一体化高速公路动态车速管控系统，属于高速公路交通安全管控技术领域。它包括高速公路信息采集模块，获取高速公路各分路段的交通流信息、气象环境信息、道路结构信息等，并进行预处理；高速公路中心监控模块，对高速公路各分路段运行状态进行全面监控，并统筹全局；高速公路限速决策模块，综合考虑各种影响因素，实时决策高速公路各分路段各车型限速值；高速公路信息发布模块，动态发布各分段限速信息及高速公路诱导信息、警示信息等；高速公路协调管控模块，分别与高速公路匝道信号控制系统、高速公路超速抓拍系统进行互联互通，约束高速公路进出口流量，及时处理超速车辆，最终形成一体化闭环控制。

技术领域

本发明属于高速公路交通安全管控技术领域，尤其是一种多因素一体化高速公路动态车速管控系统。

背景技术

截至2016年末，我国高速公路总里程达到13万公里，位居世界第一，预计我国高速公路总通车里程将在“十三五”规划期末达到16万公里；截至2016年末，江苏省高速公路总里程已达5000公里，路网密度居全国第一，已经达到中等发达国家水平。相较于高速公路里程规模的发展速度，我国高速公路的管控与服务系统建设明显落后，高速公路交通问题日益凸显，交通事故频发，其中超速、复杂气象因素是导致道路交通事故发生的主要原因。因此，如何对高速公路速度进行有效管控，成为高速公路管理重点关注的问题，具有重大现实意义。

目前，高速公路车速管控的方法有很多，也都取得一定的效果。但是，侧重指标不尽相同，缺乏全面综合考虑各种影响因素，包括气象环境、道路条件、交通路况、调度信息等，没有按车型对车辆行驶车速进行细化管控，也未形成闭环控制。

发明内容

为解决现有技术存在高速公路车速管控缺乏全面综合考虑各种影响因素，未按车型对车辆行驶车速进行细化管控，也未形成闭环控制的缺陷，本发明提供一种多因素一体化高速公路动态车速管控系统，以提升高速公路通行效率以及提高高速公路交通安全指数为目的。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种多因素一体化高速公路动态车速管控系统，它包括：

高速公路信息采集模块，与高速公路中心监控模块相连；高速公路信息采集模块采集高速公路各分路段的交通事件信息、气象环境信息、道路结构信息、交通流信息以及指挥调度信息，并进行预处理；

高速公路限速决策模块，与高速公路中心监控模块相连；高速公路限速决策模块综合考虑各种影响因素，实时决策高速公路各分路段各车型限速值；

高速公路中心监控模块，与高速公路协调管控模块相连；高速公路中心监控模块全面监控高速公路各分路段运行状态，并负责统筹全局与任务调度

高速公路协调管控模块，分别与高速公路匝道信号控制系统和高速公路超速抓拍系统进行互联互通；高速公路协调管控模块约束高速公路进出口流量，及时处理超速车辆，最终形成一体化闭环控制；

高速公路信息发布模块，与高速公路协调管控模块相连；高速公路信息发布模块动态发布各分路段限速信息，高速公路诱导信息，安全警示信息以及超速车辆信息。

进一步地，高速公路信息采集模块采集的气象环境信息包括雾浓度信息、雨雪量信息、风速信息以及结冰信息；

高速公路信息采集模块采集的道路结构信息包括道路坡度信息以及路面摩擦度信息；

高速公路信息采集模块采集的交通流信息包括宏观参数和微观参数，其中，宏观参数包括流量、密度和速度，微观参数包括车牌号码和过车时间。

进一步地，高速公路限速决策模块的具体算法流程如下：

(1)将各分路段定义为一个具有统一属性模型的智能体，每个智能体将与相邻智能体进行信息交互，并逐步演化，最终实现高速公路交通状态优化目标；